面向裝備維修保障任務測算的“損壞單元”分析與設計

李明雨，高魯，許宏偉

(1.陸軍工程大學石家莊校區(qū) 裝備指揮與管理系，河北 石家莊 050005；2.陸軍步兵學院石家莊校區(qū) 軍政訓練系，河北 石家莊 050227)

裝備維修保障是保持、恢復乃至提高軍隊戰(zhàn)斗力的重要因素[1]。隨著作戰(zhàn)樣式、裝備編配、保障資源、戰(zhàn)場環(huán)境的日益復雜化，戰(zhàn)時裝備維修保障呈現(xiàn)出任務重、標準高、難度大、時效性強等特點，將在未來戰(zhàn)爭尤其是對稱作戰(zhàn)條件下的體系對抗中發(fā)揮至關重要的作用[2]。因此，以戰(zhàn)時裝備維修保障需求為牽引，對當前的裝備維修保障任務測算活動進行系統(tǒng)分析，以優(yōu)化改進思路探究新的測算方法路徑，不斷提升任務測算精準度和保障質(zhì)效，具有很強的現(xiàn)實必要性。

1 戰(zhàn)時裝備維修保障任務測算分析

1.1 5W2H法概述

5W2H分析法是又稱七何分析法，是美國陸軍兵器修理部在第二次世界大戰(zhàn)中創(chuàng)立的。該方法簡便，易于使用，富有啟發(fā)意義，可系統(tǒng)性、程序性地分析問題，避免人為分析問題的疏漏，在研究難以直觀呈現(xiàn)映射關系的問題時具有較強的實用價值。而研究戰(zhàn)時裝備維修保障任務就要充分考慮其動態(tài)復雜和多維作用的特點，確保研究的科學性、真實性。5W2H法研究要素具體含義如表1所示[3-6]。

表1 5W2H法研究要素具體含義

1.2 戰(zhàn)時裝備維保任務測算系統(tǒng)分析過程

1.2.1 Why：任務測算的研究原因

考慮到當前各部隊的作戰(zhàn)任務多樣、力量組成多元、節(jié)奏轉(zhuǎn)換頻繁，而所屬裝備數(shù)量繁多、技術復雜、更新迅速，戰(zhàn)時的裝備維修保障呈現(xiàn)出時間緊、任務重、難度大、要求高的特點，“能力”與“任務”的矛盾越發(fā)突出。而裝備維修保障任務測算，正是確保裝備保障質(zhì)效的先導，是制定裝備保障計劃及方案的重要依據(jù)。若測算精準度不高，就會嚴重影響裝備維修保障的籌劃與實施。考慮到當前裝備維修保障任務測算的經(jīng)驗、方法、數(shù)據(jù)難以適用部隊的戰(zhàn)時需要，構(gòu)建戰(zhàn)時裝備維修保障任務測算方法，提升測算的精準度和可靠性，顯得尤為重要。

1.2.2 What：任務測算的客體內(nèi)容

通過對裝備維修保障任務測算的相關研究分析，不難發(fā)現(xiàn)裝備維修保障任務測算研究的主要內(nèi)容為：裝備維修保障的相應的裝備損壞數(shù)質(zhì)量情況、裝備維修力量需求、力量編組及任務分配等[7]。而研究客體是3類裝備對象：單裝平臺、單類裝備、建制單位裝備。

1)關于單裝平臺，段飛飛等[8]通過分析武器裝備故障預測與健康管理(PHM)技術運行模式和層次功能,將故障預測與健康管理技術應用到武器裝備維修保障中并設計武器裝備故障預測與健康管理視情維修系統(tǒng)；張波等[9]提出了單裝消耗標準確定思路及計算方法，為裝備維修保障需求提供有效理論支撐。

2)關于單類裝備，趙勁松等[10]通過戰(zhàn)時車輛裝備維修保障任務的分析,構(gòu)建了戰(zhàn)時車輛動用量預計模型和維修任務量測算模型；伊洪冰等[11]在確定最小維修單元和維修組時標準等概念的基礎上,通過對戰(zhàn)時車輛裝備戰(zhàn)損搶修等級分析,建立了維修組時需求預計模型和可用組時預計模型,提出了基于最小維修單元的維修人員需求量計算方法。

3)關于建制單位裝備，韓朝帥等[12]提出在支持向量機的基礎上采用仿真優(yōu)化的方式，進而構(gòu)建裝備維修器材需要量預計模型；薛輝等[13]以作戰(zhàn)任務為牽引,基于我方裝備戰(zhàn)斗力指數(shù)及其與敵方目標對抗的損失交換比,在技術損壞模式中,依據(jù)零部件的不同壽命分布構(gòu)建預測模型；在受擊損壞模式中,采用數(shù)理統(tǒng)計方法構(gòu)建預測模型。

考慮到三類研究客體的特征屬性，對其進行維修保障任務測算的方法和結(jié)果會明顯不同，其優(yōu)缺點比較如表2所示。

表2 各研究客體裝備維修保障任務測算分析特點比較

通過比較可以得出，選取恰當?shù)难芯靠腕w，任務測算時可適當降低難度、提升精準度，這也正是任務測算研究的動力之一。因此，在研究裝備維修保障任務時，可結(jié)合部隊作戰(zhàn)編成和裝備任務實際，優(yōu)先確定匹配度較高的研究客體，以此為基礎進行相應的內(nèi)容測算，提升任務測算質(zhì)效。

1.2.3 Where：任務測算的地點環(huán)境

裝備在戰(zhàn)場損壞的具體地點，在具體任務測算時可引申為戰(zhàn)場環(huán)境，要充分考慮影響裝備損壞的戰(zhàn)場環(huán)境關鍵要素，包括地形及道路條件、隱蔽條件、溫濕度、風沙氣壓和戰(zhàn)場防衛(wèi)建設、電磁干擾、人文環(huán)境等。在損壞預計和任務測算時，戰(zhàn)場環(huán)境情況的分析判斷不容忽視，若條件允許，需將環(huán)境要素量化作為輸入項進行分析。

1.2.4 When：任務測算的時間階段

任務測算研究界定的是戰(zhàn)時階段，即區(qū)別于平時和戰(zhàn)爭狀態(tài)。2010年版《中國軍事大辭?！穼?zhàn)時的定義是：為戰(zhàn)爭持續(xù)時間，即從戰(zhàn)爭開始到戰(zhàn)爭結(jié)束的全過程。隨著戰(zhàn)爭形態(tài)的不斷變化，“戰(zhàn)時”可理解為臨戰(zhàn)、戰(zhàn)中、戰(zhàn)后3個階段。綜合考慮，戰(zhàn)時裝備維修保障任務產(chǎn)生的階段為敵我雙方交戰(zhàn)期間、對峙期間，任務測算的時間節(jié)點可以區(qū)分為戰(zhàn)前對戰(zhàn)時階段的預測和戰(zhàn)中對戰(zhàn)時階段的實時測算，前者較后者應用范圍更廣、研究價值更大，因此戰(zhàn)時維修保障任務的測算常指戰(zhàn)前對戰(zhàn)時的測算。

1.2.5 Who：任務測算的人為因素

裝備保障指揮員作為裝備維修保障任務測算的主體，通過對敵情、我情、戰(zhàn)場環(huán)境等要素的綜合分析研判，結(jié)合作戰(zhàn)指揮員的指令，完成戰(zhàn)時裝備損壞情況的預測和維修保障任務的測算。因此，裝備指揮員的戰(zhàn)場信息篩選掌控能力和果斷的指揮判斷能力影響任務測算的整體效果。此外，裝備使用人員的操作熟練度和戰(zhàn)場心理素質(zhì)、情報偵察人員的情報甄別能力和維修保障人員的修復效率等也是影響任務測算結(jié)果的重要因素。

1.2.6 How：任務測算的思路方法

基于部隊戰(zhàn)時各作戰(zhàn)單元考慮，將作戰(zhàn)任務及樣式、裝備實力及效能、裝備運用、作戰(zhàn)對手、作戰(zhàn)環(huán)境等對維修保障任務影響的關鍵因素分析量化，構(gòu)建適宜的預測模型方法，得出精準度較高的戰(zhàn)時裝備損壞情況，并以此分析確定相應的裝備維修保障任務。

1.2.7 How much：任務測算的驗證應用

當前的一系列研究旨在提高裝備維修保障任務測算的精準度，但測算效果的評判方法及標準，才能驗證其測算思路方法科學性和有效性，在研究中可采取實戰(zhàn)化演練、仿真、兵棋推演等方法進行結(jié)果驗證，或是結(jié)合近期已發(fā)生的實兵對抗演練的裝備損壞和維修保障任務統(tǒng)計對其進行方法驗證。測算結(jié)果在戰(zhàn)時裝備維修保障中應用主要體現(xiàn)在：通過任務與能力的匹配度分析，區(qū)分情況研究擬定維修保障優(yōu)化策略，提升保障質(zhì)效。

2 “損壞單元”構(gòu)建論證分析

通過5W2H法對裝備維修保障任務測算的系統(tǒng)分析，可得出裝備維修保障任務測算各要素各環(huán)節(jié)的優(yōu)勢和存在的問題，從而找到任務測算的新路徑和基準?；诖四康?，研究的思路是：選取或構(gòu)建合適的研究對象，使得所屬裝備一致性較好，便于裝備維修保障任務的計算、分類和分配，便于維修保障力量和資源的統(tǒng)籌和優(yōu)化?，F(xiàn)提出“損壞單元”的概念并以此為研究對象對裝備維修保障任務進行分析及對測算的思路提供參考。

2.1 “損壞單元”概念界定

綜合考慮當前關于裝備維修保障任務測算的研究主體特點，放大優(yōu)勢、優(yōu)化不足，提出“損壞單元”的概念?；诓筷爲?zhàn)斗力考量，一般建制單位一旦實力損失達到一定比例，將視為喪失戰(zhàn)場戰(zhàn)斗力，需退出戰(zhàn)斗。正是出于這種考慮，“損壞單元”是指：為確保部隊戰(zhàn)斗力持續(xù)有效，研究部隊戰(zhàn)時裝備維修保障任務時的(最小)編制單元。

2.2 “損壞單元”構(gòu)建考量

基于構(gòu)建“損壞單元”應綜合考慮戰(zhàn)時裝備保障特點規(guī)律，便于裝備維修保障組織實施和方法的廣泛運用，便于維修保障體系的綜合集成、整體優(yōu)化，有效提升裝備測算精準度。簡單來說，“損壞單元”的總體構(gòu)建考量為：基于“3個提升”考慮和“5個一致”原則，論證構(gòu)建“損壞單元”，實現(xiàn)“3個統(tǒng)籌”效果。如圖1所示。

2.2.1 “3個提升”構(gòu)建起源

1)提升任務測算精準性。裝備維修保障作為裝備保障的重要組成部分，而任務測算正是裝備維修保障活動的先導，其精準性不容忽視。縱觀近年來發(fā)生的戰(zhàn)爭，戰(zhàn)時裝備維修任務測算足以引起整個戰(zhàn)場態(tài)勢的“蝴蝶效應”。當前，我軍任務測算難以滿足戰(zhàn)時裝備維修保障籌劃和實施的需要，急需改善提升。

2)提升任務實施便宜性。隨著部隊裝備體系的日趨復雜、不斷更新，戰(zhàn)時裝備維修保障對臨機處置時效性要求較高，如何快速簡化任務部署分配流程是裝備指揮員重點考慮的問題。通過研究使得裝備維修保障組織實施更為簡便可行，就顯得很有必要。

3)提升任務測算成效性。戰(zhàn)時裝備維修保障愈加呈現(xiàn)力量編組多元、資源儲供有限的特點，利用現(xiàn)有保障條件高效完成維修保障任務，對維修保障力量、資源的優(yōu)化需要有明確的指向性要求。而當前的裝備維修保障顯然難以達到這一要求。

2.2.2 “5個一致”構(gòu)建原則

1)裝備本身一致性。“損壞單元”所屬裝備類型、型號相對統(tǒng)一，本身的特征屬性一致性較好，是聚類研究最根本的物理基礎。因此，裝備本身一致性使得裝備維修保障整體的研究思路明確，考慮層次簡便，形成的研究成果更具通用性和說服力。

2)損壞規(guī)律一致性?！皳p壞單元”所屬裝備受戰(zhàn)場環(huán)境等外界多要素影響約束，其損壞機理、樣式和規(guī)律一致性較好，對裝備損壞的相關因素進行量化分析時，可選取相近的影響系數(shù)整體考慮。預測形成的損壞結(jié)果也便于研究總結(jié)戰(zhàn)時部隊整體裝備損壞的特點規(guī)律。

3)力量運用一致性。為達成作戰(zhàn)任務，“損壞單元”采取相近的裝備配置、部署和使用方式，相應的裝備力量運用方式一致性較好，因此，可統(tǒng)一考慮力量運用要素對裝備損壞的量化影響分析，適當減少測算對象的差異性。

4)維修需求一致性?！皳p壞單元”所屬裝備戰(zhàn)時損壞對應的維修力量、專業(yè)、方式、設施、設備、器材等需求一致性較好，便于各類需求的統(tǒng)計、歸類和匯總，綜合形成整體的需求測算結(jié)果也更為精準。

5)平戰(zhàn)要求一致性?！皳p壞單元”對于裝備維修保障平戰(zhàn)要求一致性較好，保證戰(zhàn)時的任務測算精確化、快捷化，推動裝備維修保障的平戰(zhàn)一體化建設發(fā)展，堅持平戰(zhàn)兼容、寓戰(zhàn)于平、戰(zhàn)訓耦合，促進平時的裝備維修保障訓練和資源部署管理。

2.2.3 “3個統(tǒng)籌”構(gòu)建效果

1)任務統(tǒng)籌。戰(zhàn)時的裝備維修保障呈現(xiàn)任務多、范圍廣、難度大的特點，裝備維修保障任務的完成主體在不同的部隊層級不盡相同。構(gòu)建“損壞單元”采取的是適當范圍的聚類整合，更便于戰(zhàn)時裝備損壞情況的收集、匯總及處理，便于指揮員對維修保障任務的綜合權衡、科學籌劃和精準組織。

2)力量統(tǒng)籌。針對裝備維修保障所需專業(yè)多而雜的特點，合理高效的維修保障力量統(tǒng)籌至關重要。因此，構(gòu)建“損壞單元”要重點滿足戰(zhàn)時對所屬維修保障人員編配調(diào)整的可行性和適當性，達到“能力”與“需求”的最佳匹配。

3)資源統(tǒng)籌。此處的維修保障資源主要包含保障裝備、維修設備、維修設施、維修器材等[14]，維修保障資源短缺常常是裝備維修保障實施時急需解決的瓶頸問題。因此，構(gòu)建“損壞單元”更便于該資源的使用、消耗和儲供的整體統(tǒng)籌。

2.3 “損壞單元”基本建構(gòu)體系設計

考慮到部隊各層級裝備作戰(zhàn)編成、裝備編配使用、保障力量資源等實際情況，裝備維修保障存在明顯差異，因此，構(gòu)建“損壞單元”并不能一概而論，而應該基于“損壞單元”構(gòu)建考量，結(jié)合部隊類型進行合理區(qū)分，構(gòu)建形成一個科學合理的“損壞單元”體系。部隊層級高，更便于裝備維修保障的整體統(tǒng)籌，而部隊層級低，更便于裝備維修保障的任務測算，因此，“損壞單元”應在確保任務測算科學性和精準度的前提下編制層級盡可能高。采取“自上而下”的逐層分析方法確定各級部隊的“損壞單元”?？紤]到構(gòu)建“損壞單元”的應用性和推廣性，以涵蓋部隊較為全面、更具代表的集團軍為例，從作戰(zhàn)實際出發(fā)，主要研究確定其作戰(zhàn)部隊中合成部隊和兵種部隊的“損壞單元”，以便于下一步裝備維修保障的“精確化”測算、“精細化”籌劃和“精準化”實施。而其他部隊亦可照此方法結(jié)合實際科學論證相應的“損壞單元”。

2.3.1 合成部隊“損壞單元”分析

1)旅級考慮?？紤]到旅級合成部隊作戰(zhàn)任務、力量編成、裝備體系的復雜性，若在旅級整體構(gòu)建“損壞單元”，明顯難以滿足“3個提升”起源和“5個一致”原則，也不能實現(xiàn)“3個統(tǒng)籌”效果。由于旅級合成部隊裝備類型多、數(shù)量大，對應的損壞規(guī)律、力量運用和維修需求差異性明顯，以此為研究基準，雖便于戰(zhàn)時裝備維修保障的整體統(tǒng)籌和重點把握，但不便于任務的精準測算和具體實施，這顯然有悖于部隊戰(zhàn)斗力的生成規(guī)律，更難以適用戰(zhàn)時復雜多變的戰(zhàn)場需要。因此，應進行向下層級的分析論證。

2)營級考慮。合成部隊對應的營級單位主要考慮作戰(zhàn)分隊，即兵種分隊和合成分隊。針對炮兵營、防空營等兵種分隊，其作戰(zhàn)任務固定、裝備構(gòu)成單一、力量運用明確、維修需求統(tǒng)一，可在此層級按照兵種分隊類別構(gòu)建若干個“損壞單元”，便于戰(zhàn)時裝備維修保障時的力量編組和資源分配，尤其是在基于基本維修單元進行維修作業(yè)時，“損壞單元”的綜合考量可對維修保障任務進行精準的“靶向”定位和快速的分配處置，大大提高其裝備維修保障任務完成的質(zhì)量和效益，由于基本達到“3個統(tǒng)籌”的構(gòu)建效果，故不再向下層級考慮。而針對合成分隊，作為全新的基本作戰(zhàn)單元，包含坦克、步兵、炮兵、工兵分隊，幾乎囊括了陸軍部隊所有基礎兵種專業(yè)，其下屬的連級作戰(zhàn)分隊作戰(zhàn)任務、裝備類型、力量運用等多個維度差異性明顯，因此，若在合成分隊營級構(gòu)建“損壞單元”缺乏科學性和可行性。

3)連級考慮。營級合成分隊下屬的各連基本屬于單一兵種，已基本滿足裝備本身、損壞規(guī)律、力量運用、維修需求、平戰(zhàn)要求等一致的原則，且作為戰(zhàn)術組織實施的基本考量，在此層級區(qū)分兵種類別設置若干個“損壞單元”具有明顯優(yōu)勢，故不再向下層級延伸考慮。

至此，合成部隊應在其連級合成分隊和營級兵種分隊構(gòu)建“損壞單元”進行裝備維修保障任務測算研究。

2.3.2 兵種部隊“損壞單元”分析

1)旅級考慮。與旅級合成部隊類似，雖然旅級兵種部隊裝備類型相對統(tǒng)一，損壞規(guī)律、力量運用和維修需求等一致性較好，但旅級單位作戰(zhàn)任務、力量編成、裝備部署較為復雜，整體作為基準不便于任務的精準測算和具體實施，若在旅級整體構(gòu)建“損壞單元”，同樣難以達到“3個統(tǒng)籌”效果。因此，應進行向下層級的分析論證。

2)營級考慮。與合成部隊的營級兵種分隊類似，兵種部隊對應的營級作戰(zhàn)分隊主要是兵種分隊。其作戰(zhàn)任務固定、裝備構(gòu)成單一、力量運用明確、維修需求統(tǒng)一，可在此層級按照兵種分隊類別構(gòu)建若干個“損壞單元”，不再向下層級考慮。

至此，兵種部隊應在其營級兵種分隊構(gòu)建“損壞單元”進行裝備維修保障任務測算研究。

2.3.3 “損壞單元”基本建構(gòu)體系

綜合以上分析，可考慮在旅級合成部隊的連級合成分隊和營級兵種分隊構(gòu)建“損壞單元”，在旅級兵種部隊的營級兵種分隊構(gòu)建“損壞單元”，形成集團軍層面的“損壞單元”基本建構(gòu)體系，并以此作為研究基準對象，聚類整合相關要素進行裝備維修保障任務測算的相關研究，可有效實現(xiàn)“3個統(tǒng)籌”效果。其基本建構(gòu)體系如圖2所示。

3 結(jié)束語

筆者采用5W2H法，從原因、內(nèi)容及客體、地點環(huán)境、時間階段、人為因素、思路方法、驗證及應用7個層面對戰(zhàn)時裝備維修保障任務測算進行了全面的系統(tǒng)分析，找到任務測算的新路徑和基準。以集團軍為例，基于“3個提升”起源和“5個一致”原則,自上而下論證構(gòu)建“損壞單元”體系，實現(xiàn)“3個統(tǒng)籌”效果，以便于裝備維修保障組織實施和方法的廣泛運用，利于維修保障理論體系的綜合集成、整體優(yōu)化，為下一步裝備維修保障任務測算方法研究奠定基礎，其思路可供業(yè)界學者論證和探討。